傳統(tǒng)的周界安防或圍欄報(bào)警系統(tǒng)：如主動(dòng)紅外對射、微波對射、泄漏電纜、振動(dòng)電纜、電子圍欄、電網(wǎng)等，雖為安全技術(shù)防范做出了一定的貢獻(xiàn)，但受一些客觀技術(shù)條件等因素所限，還存在著一定的缺陷。而利用光電技術(shù)中的新型光纖傳感技術(shù)做成的周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)具有非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢。本文介紹傳統(tǒng)周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)的缺陷及光纖傳感的優(yōu)勢，光纖Bragg光柵傳感器的原理、優(yōu)點(diǎn)，基于光纖Bragg光柵傳感智能周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)的組成及工作原理，系統(tǒng)多處侵入定位報(bào)警的解決法及其應(yīng)用與市場前景等。

一、光纖傳感技術(shù)與周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)比較

多年來，傳統(tǒng)的周界安防或圍欄報(bào)警系統(tǒng)：如主動(dòng)紅外對射、微波對射、泄漏電纜、振動(dòng)電纜、電子圍欄、電網(wǎng)等，為安全技術(shù)防范做出了一定的貢獻(xiàn)。但是，受一些客觀技術(shù)條件等因素所限，還存在著一定的缺陷：如主動(dòng)紅外對射的圍欄報(bào)警系統(tǒng)，易受地形條件的高低、曲折、轉(zhuǎn)彎、折彎等環(huán)境限制，而且它們不適合惡劣氣候，容易受高溫、低溫、強(qiáng)光、灰塵、雨、雪、 霧、霜等自然氣候的影響，易出現(xiàn)誤報(bào)率；再如泄露電纜、振動(dòng)電纜、電子圍欄、電網(wǎng)等圍欄報(bào)警系統(tǒng)，均屬于有源的電傳感，系統(tǒng)功耗很大；且電子圍欄、電網(wǎng)等又有一定危害性；它們又易受電磁干擾、信號干擾、串?dāng)_等，而使靈敏性下降，誤報(bào)率、漏報(bào)率上升等。

與上述周界安防或圍欄報(bào)警系統(tǒng)相比，利用光電技術(shù)中的新型光纖傳感技術(shù)做成的周界安防或圍欄報(bào)警系統(tǒng)具有非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢：

（1）抗電磁干擾，電絕緣性好、安全可靠，耐腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定，因而完全不受雷電影響，能在惡劣的化學(xué)環(huán)境、野外環(huán)境及強(qiáng)電磁干擾等場所下工作；

（2）體積小、重量輕，幾何形狀可塑，傳輸損耗小，傳輸容量大，具有非常好的可靠性和穩(wěn)定性；

（3）不僅能發(fā)現(xiàn)外界擾動(dòng)，而且可確定外界擾動(dòng)的位置，系統(tǒng)具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單、便于擴(kuò)展與安裝容易；

（4）無輻射、無易燃易爆材料，既防水又環(huán)保；

（5）能源依賴性低，可大大節(jié)省供電設(shè)備與線路的成本，適合長距離使用；

（6）可根據(jù)被測對象的情況選擇不同的檢測方法，再加上其對被測介質(zhì)影響小，所以它非常有利于在結(jié)構(gòu)檢測等具有復(fù)雜環(huán)境的領(lǐng)域中應(yīng)用等。

周界安防或圍欄報(bào)警系統(tǒng)，在光纖傳感技術(shù)中可利用兩種光纖傳感器來實(shí)現(xiàn)：一是利用光纖Bragg光柵分布式光纖傳感器；二是利用光纖干涉型光纖傳感器。本文討論前者，后者己另外撰文介紹。

近年來，光纖傳感技術(shù)中的光纖光柵是發(fā)展最為迅速、應(yīng)用最為廣泛的光纖無源器件之一。光纖光柵傳感主要優(yōu)點(diǎn)之一是便于構(gòu)成分布式傳感系統(tǒng)，而構(gòu)成分布式傳感系統(tǒng)最關(guān)鍵技術(shù)之一是復(fù)用技術(shù)，包括波分復(fù)用（WDM）、時(shí)分復(fù)用（TDM）、空分復(fù)用（SDM）及它們的組合復(fù)用技術(shù)。由于它的敏感變化參量為光的波長，所以，不受光源、傳輸線路損耗等因素所引起的對光強(qiáng)度變化的干擾，并且光纖光柵具有制作簡單、體積小、性能穩(wěn)定可靠、又易與系統(tǒng)及其他光纖器件連接等特點(diǎn)。若將其作為傳感部件，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測量和分布式測量。

由于光纖布拉格（Bragg）光柵對特定波長的光具有反射作用，并且其反射中心波長隨著溫度、應(yīng)力等物理量的變化而變化，具有優(yōu)良的溫度和應(yīng)變響應(yīng)特性，因此它在傳感領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。隨著光纖布拉格光柵傳感技術(shù)在測量方面的廣泛應(yīng)用，為安全技術(shù)防范系統(tǒng)的研究提供了廣闊的生機(jī)。顯然，能利用光纖布拉格光柵的應(yīng)變與溫度傳感特性制成周界安防及圍欄報(bào)警系統(tǒng)，因而對它的研究具有很大的實(shí)際意義和社會(huì)意義。

上面己簡述了傳統(tǒng)周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)的缺陷及光纖傳感的優(yōu)勢，下面再介紹光纖Bragg光柵傳感器的原理、優(yōu)點(diǎn)，基于光纖Bragg光柵傳感周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)的組成及工作原理，系統(tǒng)多處侵入定位報(bào)警的解決法及其應(yīng)用與市場前景等。

二、光纖Bragg光柵傳感器原理

光纖布拉格光柵FBG（Fiber Bragg Grating）是衍射光柵概念的發(fā)展，其衍射是由光纖內(nèi)部折射率的變化實(shí)現(xiàn)的。FBG于1978年問世，它利用摻雜（如鍺、磷等）光纖的光敏性，通過紫外寫入的方法使外界入射光子和纖芯內(nèi)的摻雜粒子相互作用，導(dǎo)致纖芯折射率沿纖軸方向周期性或非周期性的永久性變化，在纖芯內(nèi)形成空間相位光柵，如圖1所示。圖中，光纖Bragg光柵的周期Λ一般小于1μm。

光纖布拉格（Bragg）光柵FBG傳感的基本原理如圖2所示。

光纖布拉格（Bragg）光柵傳感的原理是，當(dāng)一束光送進(jìn)Bragg光纖光柵時(shí)，根據(jù)光柵理論，在滿足Bragg條件的情況下，就會(huì)發(fā)生全反射，其反射光譜在Bragg波長處出現(xiàn)峰值。光柵受到外部物理場（如應(yīng)力、應(yīng)變溫度等）的作用時(shí)，其柵距Λ隨之發(fā)生變化，從而改變了后向反射光的波長。根據(jù)ΔλB變化的大小就可以確定待測部位相應(yīng)物理量的變化。

FBG好像一個(gè)窄帶的反光鏡，只反射一個(gè)波長而透射其余的波長。被反射的波長稱為Bragg波長，滿足光纖光柵的Bragg方程式，即滿足條件

式中，∧為Bragg光柵周期；neff為反向耦合模有效折射率。該方程式為光纖光柵在外界作用下Bragg波長的傳感響應(yīng)提供了理論工具，即任何使這兩個(gè)參量發(fā)生改變的過程，都將引起光柵Bragg波長的移位。因此，常見的FBG傳感器，就是通過測量布拉格波長的漂移而實(shí)現(xiàn)對被測量的檢測的。

在所有引起光柵Bragg波長移位的外界因素中，最直接的是應(yīng)力、應(yīng)變參量。因?yàn)闊o論是對光柵進(jìn)行拉伸或擠壓，都將導(dǎo)致光柵周期∧的變化，并且光纖本身所具有的彈光效應(yīng)，使得有效折射率也隨著外界應(yīng)力狀態(tài)的變化而改變。據(jù)此，可用光纖Bragg光柵制成靈敏的光纖傳感器。其中，應(yīng)力引起光柵Bragg波長的移位可以由下式統(tǒng)一描述

（2）

式中，ΔΛ為光纖本身在應(yīng)力作用下的彈性形變；Δneff為光纖的彈光效應(yīng)。不同的外界應(yīng)力狀態(tài)將導(dǎo)致ΔΛ和Δneff的不同變化。因此，只要檢測到反射信號中光柵Bragg波長的移位ΔλB，即可檢測到待測傳感量的變化。

從彈光效應(yīng)的角度來看，光纖光柵對縱向壓力較橫向壓力更為敏感。綜合彈光和波導(dǎo)兩種效應(yīng)，光纖光柵對于均勻橫向應(yīng)力的靈敏度較縱向伸縮要小，因而在復(fù)雜應(yīng)力情況下，由縱向壓力引起的波長移位將會(huì)占主要地位。

若只考慮軸向應(yīng)變（即縱向壓力）時(shí)，則引起中心波長位移的相對變化為

由公式（4）看出，反射波長的變化與應(yīng)變成正比。也就是說，由反射波長的變化可以得到相應(yīng)的應(yīng)變力。

外界溫度改變，同樣也會(huì)引起光纖光柵Bragg波長的移位。從物理本質(zhì)看，引起波長移位的原因主要有：光纖熱光效應(yīng)、光纖熱膨脹效應(yīng)、光纖內(nèi)部熱應(yīng)力引起的彈光效應(yīng)。從光柵Bragg方程式（1）出發(fā)，當(dāng)外界溫度改變時(shí)，對式（2）展開，可得到溫度變化ΔT時(shí)所引起的光纖光柵Bragg波長的移位。通過理論推導(dǎo)證實(shí)，當(dāng)材料確定后，光纖光柵對溫度的靈敏度系數(shù)基本上是與材料系數(shù)相關(guān)的常數(shù)。因此，對于純?nèi)廴谑⒐饫w，當(dāng)不考慮外界因素的影響時(shí)，其溫度靈敏度系數(shù)基本上取決于材料的折射率溫度系數(shù)，而彈光效應(yīng)與波導(dǎo)效應(yīng)將不對光纖光柵的波長移位造成顯著影響。故可得到下列表達(dá)式，即

由式（5）可看出，反射波長的變化與溫度變化ΔT成正比。即由反射波長的變化可以得到相應(yīng)的溫度。對1.55μm波長，可得到單位溫度變化下引起的波長移位為10.8pm/oC。

三、光纖Bragg光柵傳感器的優(yōu)點(diǎn)

光纖傳感器的種類較多，它能以高分辨率測量許多物理參數(shù)，與傳統(tǒng)的機(jī)電類傳感器相比具有很多優(yōu)勢：如體積小、重量輕、靈活方便、本質(zhì)防爆、抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫和無接地要求等，因此其應(yīng)用范圍非常廣泛。光纖光柵傳感器除具有一般光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)外，還具有下列優(yōu)點(diǎn)：

（1）抗干擾能力更強(qiáng)，有很高的可靠性和穩(wěn)定性

FBG傳感器是以光的波長為最小計(jì)量單位的，只需要探測到光纖中光柵波長的移動(dòng)，而與光強(qiáng)無關(guān)，對光強(qiáng)的波動(dòng)不敏感，因而比一般的光纖傳感器具有更高的抗干擾能力。FBG傳感器是用波長編碼的傳感器，光源強(qiáng)度的起伏、光纖微彎效應(yīng)引起的隨機(jī)起伏、耦合損耗等都不可能影響傳感信號的波長特性，因而該傳感系統(tǒng)具有很高的可靠性和穩(wěn)定性。

（2）測量靈敏度高、分辨率高、精度高，具有良好的重復(fù)性

光纖布喇格光柵（FBG）傳感器，明顯優(yōu)于普通光纖傳感器的地方是它的傳感信號為波長調(diào)制，因而其測量信號不受光源起伏、光纖彎曲損耗、連接損耗和測量儀器老化等因素影響，所以測量結(jié)果具有良好的重復(fù)性。并且，由于它是以光的波長為最小計(jì)量單位的，而目前對FBG波長移動(dòng)的探測達(dá)到了pm量級的高分辨率，因而具有比傳統(tǒng)光纖傳感器的測量靈敏度高、精度高的特點(diǎn)。

（3）動(dòng)態(tài)范圍大、線性好，能自定標(biāo)，可用于對外界參量的絕對測量

光纖Bragg光柵傳感器，由于拉、壓應(yīng)力都能對其產(chǎn)生Bragg波長的變化，因此該傳感器在結(jié)構(gòu)檢測中具有優(yōu)異的變形匹配特性，其動(dòng)態(tài)范圍大（達(dá)10000×10-6ε）和線性度好。

并且，光纖Bragg光柵傳感器避免了一般干涉型傳感器中相位測量的不清晰和對固定參考點(diǎn)的需要，在對光纖Bragg光柵進(jìn)行自標(biāo)定后，能實(shí)現(xiàn)對外界參量變化的長期絕對測量。

（4）能在同一根光纖內(nèi)集成多個(gè)傳感器復(fù)用，便于構(gòu)成各種形式的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)

光纖Bragg光柵傳感非常適于作成多路復(fù)用式和分布式的光纖傳感器，因?yàn)樗幸子谠谕桓饫w內(nèi)集成多個(gè)傳感器復(fù)用的特點(diǎn)。圖3所示即為光纖光柵傳感器在一根光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測量的示例。如美國的MICRON-OPTICS公司所研制的FBG應(yīng)用系統(tǒng)Si425，可同時(shí)測量多達(dá)4路512個(gè)FBG傳感器，掃描范圍50nm、分辨率1pm、測量頻率可達(dá)244Hz。

FBG型分布式傳感系統(tǒng)在應(yīng)力多點(diǎn)分布式測量中有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，可同時(shí)完成溫度和應(yīng)力的雙參量測量，為FBG應(yīng)用開辟了更為廣闊的前景。圖4介紹了采用WDM/TDM解調(diào)的FBG陣列的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。顯然，這種光纖光柵傳感器，便于構(gòu)成各種形式的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)。

（5）便于遠(yuǎn)距離（達(dá)5km以上）監(jiān)測橋梁等建筑物，能預(yù)/報(bào)警而使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化

在光纖光柵應(yīng)變測試系統(tǒng)中，光纖光柵傳感器獲取的穩(wěn)定、高精度的應(yīng)變信號，通過光纜遠(yuǎn)程傳輸送入調(diào)制調(diào)解器，然后直接輸入計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)。這樣，可利用橋梁等建筑物結(jié)構(gòu)狀況評估的專家系統(tǒng)，對橋梁等結(jié)構(gòu)作出安全（正常）和不安全就預(yù)/報(bào)警的評價(jià)，而使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化。同時(shí)，還能將評估報(bào)告或橋梁等的健康狀況信息通過互聯(lián)網(wǎng)及時(shí)傳輸至橋梁等管理部門，從而可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在線健康監(jiān)測的信息化管理。并且，橋梁等現(xiàn)場到解調(diào)儀之間僅需一根光纜連接，其距離可達(dá)5km以上，能實(shí)現(xiàn)橋梁的分布測量和集中監(jiān)測處理。

（6）結(jié)構(gòu)簡單、壽命長，便于維護(hù)保養(yǎng)、便于擴(kuò)展與安裝

傳感探頭結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小，因其外徑和光纖本身等同，也便于擴(kuò)展與安裝，并適合各種應(yīng)用場合。并且，傳感系統(tǒng)自身運(yùn)行可靠、傳感元件壽命長，其解調(diào)器及后續(xù)的處理設(shè)備可置于集中監(jiān)控室，避免了儀器在現(xiàn)場難于保護(hù)的缺點(diǎn)，便于保養(yǎng)和維修，從而提高了監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性和易維護(hù)性。

（7）光柵的寫入工藝已較成熟，便于形成規(guī)模生產(chǎn)

目前，光纖Bragg光柵通過紫外寫入的方法已較成熟，這種紫外寫入使外界入射光子和纖芯內(nèi)的摻雜粒子相互作用，導(dǎo)致纖芯折射率沿纖軸方向周期性或非周期性的永久性變化，從而較容易在纖芯內(nèi)形成空間相位光柵，因而也便于形成規(guī)模生產(chǎn)。

（8）便于作成智能傳感器，應(yīng)用非常廣泛

光纖光柵傳感器可拓展的應(yīng)用領(lǐng)域有許多，如將分布式光纖光柵傳感器嵌入材料中形成智能材料，而便于作成智能傳感器。智能材料是指將敏感元件嵌入被測構(gòu)件機(jī)體和材料中，從而在構(gòu)件或材料常規(guī)工作的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對其安全運(yùn)轉(zhuǎn)、故障等的實(shí)時(shí)監(jiān)控。其中，光纖和電導(dǎo)線與多種材料的有效結(jié)合是關(guān)鍵問題之一，尤其是實(shí)現(xiàn)與紡織材料的自動(dòng)化編織。圖5展示了一件嵌入光纖和電導(dǎo)線的背心。其中光纖和電導(dǎo)線的嵌入均已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，為智能型服裝的商業(yè)化解決了又一難題。

光纖Bragg光柵傳感器，可對大型構(gòu)件的載荷、應(yīng)力、溫度和振動(dòng)等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)安全監(jiān)測；光柵也可以代替其它類型結(jié)構(gòu)的光纖傳感器，用于化學(xué)、壓力和加速度傳感中。

當(dāng)前，光纖光柵傳感器被普遍認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)“光纖靈巧結(jié)構(gòu)”、“光纖機(jī)敏材料”的理想器件。它在航空航天器、石油化學(xué)工業(yè)設(shè)備、電力設(shè)備、船舶結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、醫(yī)療器具、核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)等都有廣泛的應(yīng)用。

四、光纖Bragg光柵傳感智能周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)的組成及原理

光纖Bragg光柵傳感智能周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)是利用激光、光纖傳感和光通信等高科技技術(shù)構(gòu)建的安全報(bào)警系統(tǒng)，是一種對威脅公眾安全的突發(fā)事件進(jìn)行監(jiān)控和報(bào)警的現(xiàn)代防御體系。它是基于光纖Bragg光柵分布式光纖傳感技術(shù)應(yīng)用于周界監(jiān)控防護(hù)的新系統(tǒng)。

光纖Bragg光柵傳感周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)的組成及原理如圖6所示。

由圖6可見，這種系統(tǒng)是利用單根光纖（光纜）作為傳感傳輸二合一的器件，通過對直接觸及光纖（纜）或通過承載物，如覆土、鐵絲網(wǎng)、圍欄、管道等，傳遞給光纖（纜）的各種擾動(dòng)，以進(jìn)行全程任意點(diǎn)全天候不間斷地持續(xù)和實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

系統(tǒng)的工作原理是，采集侵入擾動(dòng)的波長調(diào)制數(shù)據(jù)后，經(jīng)過傳輸光纖送入監(jiān)控室后端波長移動(dòng)解調(diào)裝置解調(diào)，經(jīng)信號處理系統(tǒng)分析處理和智能識別，判斷出不同的外部干擾類型：如對非危害性環(huán)境干擾如雷鳴、鞭炮、汽車鳴響、雨聲等能進(jìn)行識別，做出無害判斷；還能識別如攀爬鐵絲網(wǎng)、按壓圍墻、禁行區(qū)域的奔跑或行走，以及可能威脅周界建筑物的機(jī)械施工等。因此，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)警或?qū)崟r(shí)告警，從而達(dá)到對侵入設(shè)防區(qū)域周界的威脅行為進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測的目的。為了精確定位，只需獲取光纖的準(zhǔn)確長度，再根據(jù)現(xiàn)場情況將光纖長度距離換算為實(shí)際距離，在報(bào)警信息中得到準(zhǔn)確可靠的定位精度，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離安全保障系統(tǒng)的定位報(bào)警功能。通過系統(tǒng)提供的入侵地點(diǎn)的位置，還可以聯(lián)動(dòng)CCTV攝像監(jiān)控進(jìn)行聲光報(bào)警或派遣人員到達(dá)現(xiàn)場處理。

對于局部高危區(qū)域，系統(tǒng)也可實(shí)現(xiàn)語音監(jiān)聽和記錄。該功能完全無需采用電或金屬的傳感器，僅用光纖即可實(shí)現(xiàn)，從而豐富了用單一光纖實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的功能和防護(hù)等級。

五、智能周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)多處侵入定位報(bào)警的解決及應(yīng)用

（1）智能周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)多處侵入定位報(bào)警的解決法

在判斷有威脅侵入行為發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)能根據(jù)光信號調(diào)制的分析，可以實(shí)時(shí)對侵入行為發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行定位，從而便于安保人員對目標(biāo)明確地及時(shí)采取有效措施，以制止侵入行為后續(xù)事件發(fā)生。

為了解決基于FBG傳感器的光纖圍欄報(bào)警系統(tǒng)中，多個(gè)FBG傳感器在同時(shí)受擾時(shí)，定位報(bào)警信號難，而無法實(shí)現(xiàn)對報(bào)警信號的有效識別和判斷的問題，可以利用一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）和小波包特征熵算法的分析方法來解決。這種利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法對于信號的突變性敏感和有效保留，以及其特有的自適應(yīng)性分解特性，首先對報(bào)警信號進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，再結(jié)合小波包分解，得到小波包系數(shù)提取其信號的能量分布，再做歸一化得到信號的能量分布特征向量，最后運(yùn)用相關(guān)性分析，以實(shí)現(xiàn)對報(bào)警信號的識別和判斷。這樣，通過建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢Σ杉降膱?bào)警信號做了分析，證明了該方法對于解決光纖圍欄報(bào)警系統(tǒng)中FBG傳感器的級聯(lián)判斷報(bào)警信號的有效性。

（2）光纖Bragg光柵傳感智能周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用

光纖Bragg光柵傳感智能周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)，能沿光纖敷設(shè)區(qū)域全程任意點(diǎn)全天候不間斷地實(shí)時(shí)監(jiān)測。它可根據(jù)各種周界的不同需要，而采用不同的光纜敷設(shè)方式：如隱蔽地埋、圍欄、圍墻敷設(shè)，明敷、隱蔽敷設(shè)皆可。

①用于作長距離邊界的警戒系統(tǒng)

如重要國境線、保稅區(qū)隔離帶、海關(guān)港口等長距離大范圍防止侵入或越境的場所警戒。特別是崇山峻嶺、沙漠荒野、人工巡邏查檢十分不易的場所，敷設(shè)這種光纖警戒線。

②用于作重要設(shè)施的周界安全防衛(wèi)

◆軍事要地、國防設(shè)施：如部隊(duì)、機(jī)場、軍港、導(dǎo)彈/火箭發(fā)射基地、雷達(dá)、通訊站點(diǎn)；

◆國民經(jīng)濟(jì)重要設(shè)施：電力站、變電所、文博館、金融庫房、體育場館；

◆易燃易爆場所的防衛(wèi)：油庫、氣站、油氣儲(chǔ)存罐區(qū)、炸藥庫等；

◆重要防護(hù)場所：監(jiān)獄、學(xué)校、水庫、工業(yè)廠礦、重要住宅區(qū)等。

③用于作石油天然氣管線的防護(hù)（防開挖、防偷盜、防破壞）

④用于作通訊電力線纜的防護(hù)等。

由上述介紹可知，基于長距離準(zhǔn)分布式FBG傳感器的光纖圍欄作為一種新型的安防監(jiān)測系統(tǒng)，不僅具有抗電磁干擾、抗腐蝕、易復(fù)用的特點(diǎn)，而且FBG技術(shù)成熟、成本較低、報(bào)警定位精確等優(yōu)勢，在安防領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景，也是將來智能安防監(jiān)測的主流發(fā)展方向。

當(dāng)布置的光纖Bragg光柵傳感光纖受到外界入侵后，使光纖Bragg光柵的波長發(fā)生變化，而引起光強(qiáng)突變，從而觸發(fā)了報(bào)警。當(dāng)然，在安全技術(shù)防范系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)最好要同時(shí)經(jīng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)復(fù)核，再驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警，以提高安防系統(tǒng)的可靠性。

基于準(zhǔn)分布式的FBG傳感技術(shù)已經(jīng)用于橋梁、建筑的健康監(jiān)測等方面，其傳感原理是通過外界參量如溫度、應(yīng)力等對Bragg中心波長的調(diào)制來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)外界引起FBG 溫度、應(yīng)力改變時(shí)都會(huì)導(dǎo)致光柵周期和折射率發(fā)生變化，從而引起反射波長的變化。與其他相比采用FBG的優(yōu)點(diǎn)包括：復(fù)用能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)長距離準(zhǔn)分布式的周界監(jiān)測；抗電磁干擾、抗腐蝕能力強(qiáng)，適用于惡劣的環(huán)境中；結(jié)構(gòu)簡單，容易與其他材料結(jié)合使用以實(shí)現(xiàn)智能結(jié)構(gòu)；以光纖為傳感介質(zhì)的入侵監(jiān)測隱蔽性強(qiáng)等。而且波長解調(diào)并且成本越來越低，為該系統(tǒng)的實(shí)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

基于光纖Bragg光柵傳感的智能周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)的特點(diǎn)是，簡單高效、安裝便捷、維護(hù)簡單、成本較低，且靈敏度還可以根據(jù)實(shí)際的安裝環(huán)境變化而調(diào)整，很方便用戶。因此，在它轉(zhuǎn)化定型生產(chǎn)后，將非常適合于大中小型的周界圍欄布防用戶的使用，在市場上定會(huì)得到迅速普及推廣。